पृथ्वी के मूल में आश्चर्य

क्या हम पृथ्वी के कोर में निकल के लिए हमारी पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र को छोड़ देते हैं?

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र बाहरी पृथ्वी के कोर में जटिल धाराओं द्वारा बनाया गया है। लेकिन वे क्यों मौजूद हैं, केवल आंशिक रूप से समझाया गया है। © टीयू वियना
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विसंगति बताई? पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के लिए निर्णायक रूप से पृथ्वी के मूल में न केवल लोहा है, बल्कि विशेष रूप से निकल सामग्री है। केवल यह धातु बाहरी कोर में संवहन धाराओं को भी संभव बना सकती है। कारण: जबकि लोहा गर्मी और उच्च दबाव के तहत बहुत अच्छी तरह से गर्मी का संचालन करता है, निकल एक बहादुर के रूप में अधिक कार्य करता है - और इस प्रकार आवश्यक तापमान अंतर उत्पन्न कर सकता है, जैसा कि पत्रिका "प्रकृति संचार" में शोधकर्ताओं की रिपोर्ट है।

सुरक्षात्मक चुंबकीय क्षेत्र के बिना, हमारे ग्रह ने कभी जीवन का उत्पादन नहीं किया होगा। क्योंकि केवल यही ग्रहों की ढाल हमें अंतरिक्ष से घातक विकिरण से बचाती है। चुंबकीय क्षेत्र तरल बाहरी कोर में संवहन धाराओं द्वारा संचालित होता है, इतना स्पष्ट लगता है। लेकिन ये धाराएं क्यों मौजूद हैं और वे कैसे जा रही हैं, यह केवल अब तक के भागों में ही बताया जा सकता है।

आयरन बहुत अच्छी तरह से अग्रणी है

कारणों में से एक: लोहे की तापीय चालकता। धातु सामान्य परिस्थितियों में भी गर्मी का एक अच्छा संवाहक है - और यह पृथ्वी की कोर की प्रचंड गर्मी और दबाव से जटिल है। क्योंकि इन स्थितियों के तहत, लोहे की जाली संरचना विशेष रूप से कॉम्पैक्ट, और भी बेहतर गर्मी-संचालन रूप में बदल जाती है।

लेकिन यह वह जगह है जहां समस्या निहित है: "अगर पृथ्वी के आंतरिक भाग में केवल लोहे होते हैं, तो अकेले लोहे में मुक्त इलेक्ट्रॉन संवहन धाराओं की आवश्यकता के बिना आवश्यक गर्मी हस्तांतरण प्रदान कर सकते हैं, " वियना प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के कार्स्टन हेल्ड बताते हैं। "तब कोई पृथ्वी चुंबकीय क्षेत्र नहीं होगा।"

निकेल में स्पष्टीकरण है?

अब तक, हालांकि, जियोडायनामो के सामान्य मॉडल आमतौर पर केवल लोहे को एक अभिनेता के रूप में मानते हैं - और इसलिए यह विसंगति को हल नहीं कर सकता है। वुर्जबर्ग विश्वविद्यालय के जियोर्जियो संगियोवेनी बताते हैं, "पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के मौजूदा मॉडल पृथ्वी के आंतरिक में धातुओं की विद्युत और तापीय चालकता के लिए मूल्यों का उपयोग करते हैं, जो वास्तविकता से सहमत नहीं हो सकता है।" प्रदर्शन

अत्यधिक परिस्थितियों में लोहे और निकल में परमाणुओं की स्थानिक व्यवस्था भिन्न होती है और एक अलग तापीय चालकता का कारण बनती है। माइकल कारोलक

लेकिन अब शोधकर्ताओं को इस दुविधा का हल मिल सकता था: निकल। क्योंकि पृथ्वी के कोर में न केवल लोहा होता है, बल्कि 20 प्रतिशत तक निकल भी होता है। यह धातु अकेले और लोहे के साथ कैसे पृथ्वी की कोर की स्थितियों के तहत व्यवहार करती है, वैज्ञानिकों ने विस्तृत मॉडल सिमुलेशन के साथ अध्ययन किया।

"हम इनपुट के रूप में परमाणुओं के ज्ञात गुणों को लेते हैं, क्वांटम यांत्रिकी के निष्कर्षों को शामिल करते हैं और बड़े परमाणु यौगिकों के व्यवहार की गणना करने की कोशिश करते हैं, " वुर्जबर्ग विश्वविद्यालय के पहले लेखक एंड्रियास हौसेल कहते हैं।,

असामान्य व्यवहार

आश्चर्यजनक परिणाम: "निकेल लोहे की तुलना में दबाव में अलग तरह से व्यवहार करता है, " हॉसोएल रिपोर्ट करता है। "इस धातु के साथ, परमाणु पहले से ही अपनी सामान्य स्थिति में बैठते हैं क्योंकि संभव के रूप में घन संरचना में पैक किया जाता है। तापमान और दबाव बहुत अधिक हो जाने पर भी वे इस व्यवस्था को नहीं बदलते हैं। ”नतीजतन, निकेल की तापीय चालकता भी लोहे की तुलना में पृथ्वी के कोर में काफी कम है।

यह समझा सकता है कि अत्यधिक प्रवाहकीय लोहे के बावजूद पृथ्वी के बाहरी कोर में संवहन धाराएं क्यों हैं: निकल सामग्री के कारण, पृथ्वी के कोर में तापमान अब केवल आंदोलन द्वारा निर्धारित नहीं किया जा सकता है शोधकर्ताओं ने बताया कि इलेक्ट्रॉनों को दूर ले जाया जाता है। इससे तापमान में अंतर हो सकता है जो संवहन धाराओं को चलाने के लिए काफी बड़ा होता है। "हमारे परिणाम इसलिए geodynamo के मॉडल में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं, " वैज्ञानिकों का कहना है। (प्रकृति संचार, 2017; दोई: 10.1038 / ncomms16062)

(प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय वियना / विश्वविद्यालय वुर्जबर्ग, 14.07.2017 - एनपीओ)